目前,塑料转化越来越多地采用“绿色”策略,如光催化、电催化、光电催化等。一方面,使用这些环境友好的策略可以减少对人类生活环境的污染。另一方面,充分利用地球丰富的能源可以节省大量的能源输入系统。在过去几年中,在温和条件下将塑料废物转化为有价值的化学品的催化转化方法取得了迅速发展。
1、塑料光转化为有价值的化学品
众所周知,废塑料通常不溶于水,导致催化剂与塑料之间的接触有限,从而阻碍了催化剂的性能。幸运的是,有一些特殊塑料,如PET和PUR,可以在碱性溶液中水解成小的有机分子。因此,可以先对这些塑料进行预处理,然后对生成的有机小分子进行光转化。因此,用碱性溶液预处理塑料可将水解单体有效转化为有价值的有机产品,同时将水光生成H2,这是缓解能源危机和塑料污染的有效方法。
使用碱性溶液往往会在光催化反应后造成环境污染。目前的主流方向是以环保的方式实现塑料光催化。与碱性溶液装置相比,纯水溶液是完全无污染的系统。纯水不仅能减少溶液对环境的危害,还能同时产生·OH自由基,帮助塑料降解,促进塑料光化学转化为有价值的化学品。
H2O2通常会缓慢分解成H2O和O2。然而,金属氧化物表面O-O键的同解裂解可在H2O2中产生·OH自由基,而这些自由基被公认为是光电转换过程中的关键。与纯水相比,H2O2溶液通过H2O2的分解,不仅在光转化过程中具有丰富的H2O2自由基,而且还提高了溶液的氧化能力。由此看来,溶液中的H2O2有利于提高塑料降解效率。
废塑料通常不溶于水,导致催化剂与塑料之间的接触有限,从而阻碍了催化剂的性能。幸运的是,有一些特殊塑料,如PET和PUR,可以在碱性溶液中水解成小的有机分子。因此,可以先对这些塑料进行预处理,然后对生成的有机小分子进行光转化。因此,用碱性溶液预处理塑料可将水解单体有效转化为有价值的有机产品,同时将水光生成H2,这是缓解能源危机和塑料污染的有效方法。
3、塑料垃圾变废为宝的潜力和前景
光电化学作为一种条件温和的环境友好型合成方法,其应用范围已扩展到燃料生产、二氧化碳转化和污染物降解等领域。一方面,利用太阳光照射产生光电子能提高反应活性和催化效率,另一方面,它还能大大减少对外部能源输入的需求,降低能源消耗。人们需要深入探索和利用PEC设备,以实现更经济高效的塑料转化,同时减少能量损失。然而,催化剂的高过电位、低选择性和高成本给这一可持续的能量转换过程带来了挑战。在阳极和阴极使用热力学要求较低的塑料氧化和CO2RR,不仅能使工艺更容易实现,还能将污染物转化为有价值的化学品。
(1)环保效益:通过将塑料垃圾转化为再生塑料产品,减少了对新石油资源的开采,降低了环境的污染程度。通过循环利用资源,实现了绿色可持续发展。
(2)经济效益:再生塑料产品具有广泛的应用前景,有巨大的市场需求。通过塑料垃圾的回收和再利用,不仅可以减少资源浪费,还可以创造就业机会和经济增长。
塑料垃圾的变废为宝技术的出现,为解决塑料垃圾带来的环境问题提供了新的希望。通过回收和转化,我们可以减少对新石油资源的过度开采,减少环境的污染。同时,再生塑料产品的广泛应用也给经济带来了巨大的机遇。让我们积极参与塑料垃圾的回收,并支持这项创新技术的发展,让塑料垃圾变废为宝,共同构建一个绿色、可持续的未来!
文章来源: 邃瞳科学云,废塑料那些事儿
原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_550002.html
来源:贤集网
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